KR20090121925A - 전자유압브레이크시스템의 제동장치 - Google Patents

전자유압브레이크시스템의 제동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자유압브레이크시스템의 제동장치를 제공하기 위한 것으로, 브레이크페달과 연결된 입력축과; 운전자의 답력을 감지하기 위한 페달작동감지장치와; 컨트롤하우징내에 마련되어 상기 입력축과 연결되어 페달 반력을 내주기 위한 페달시뮬레이터와; 상기 브레이크페달에 의해 제동압을 형성하여 휠브레이크측으로 유압력을 전달하기 위한 마스터실린더와; 상기 마스터실린더내의 제1피스톤에 유압력을 전달하기 위하여 헤드부가 상기 제1피스톤에 인접하여 마련된 컨트롤피스톤과; 상기 컨트롤피스톤과 상기 페달시뮬레이터 사이에 상기 마스터실린더의 압력을 제어하기 위한 컨트롤챔버와; 상기 컨트롤챔버에 운전자의 제동의지에 상응하는 유압을 전달하기 위한 유압공급장치를 포함하고,
상기 페달시뮬레이터는 상기 컨트롤하우징내에서 슬라이딩 가능한 페달시뮬레이터피스톤과, 상기 페달시뮬레이터피스톤내에서 상기 입력축의 진퇴운동과 함께 진퇴가능한 압력부재와, 상기 압력부재의 이동과 연동하여 슬라이딩 가능하도록 상기 페달시뮬레이터피스톤내에 마련된 시뮬레이터피스톤을 구비하며,
정상 작동 모드의 경우 상기 입력축에 가해진 힘이 상기 제1피스톤에 기계적으로 전달되지 않도록 상기 컨트롤피스톤은 상기 헤드부로부터 상기 페달시뮬레이터피스톤과 상기 시뮬레이터피스톤을 관통하여 형성된 연장부가 상기 압력부재에 형성된 가이드홈의 내벽과 일정간격 이격되도록 수용되므로, 정상 작동 모드에서는 브레이크페달과 연결된 인풋요소와 마스터실린더의 피스톤을 기계적으로 서로 분리시키 고, 비정상 작동 모드에서는 운전자의 답력에 따른 신속한 제동 압력을 형성할 수 있다.

Description

전자유압브레이크시스템의 제동장치{Vehicle Brake Device for Electronic Hydraulic Brake System}
본 발명은 전자유압브레이크시스템의 제동장치에 관한 것으로, 특히 EHB 시스템의 정상 작동 모드에서는 브레이크페달과 연결된 인풋요소와 마스터실린더의 피스톤을 기계적으로 서로 분리시키고, 비정상 작동 모드에서는 운전자의 답력에 따른 신속한 제동 압력을 형성하는 전자 유압브레이크시스템의 제동장치에 관한 것이다.
일반적으로 전자유압브레이크시스템(EHB : Electronic Hydraulic Brake System)은 정상 작동 모드에서는 운전자가 브레이크페달을 밟으면 변위센서로부터 브레이크페달의 변위를 감지하여 차단밸브를 닫아 페달 시뮬레이터의 마스터실린더와 휠과의 유로를 분리시키고, 압력센서로부터의 압력신호에 따라 ECU에서 휠 압력을 계산하여 평상시 모터펌프에서 생성한 액압을 저장한 어큐뮬레이터에서의 압력을 각 휠에 있는 흡입구와 토출구의 솔레노이드밸브를 이용하여 각 휠의 압력을 독립적인 피드백제어를 통해서 조절한다.
이때, EHB시스템에서 운전자의 제동의지를 감지하고 페달 반력을 내주기 위 하여 종래 도 1과 같이, 마스터실린더(10)와 개구부(13)를 통하여 시뮬레이션 피스톤(41)과 시뮬레이션 피스톤(41)을 탄성지지하는 시뮬레이션 스프링(42)을 포함한 시뮬레이터(40)가 포함된다. 상기와 같은 시뮬레이터(40)를 구비한 종래의 마스터실린더(10)는 정상 작동 모드시 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 그 압력이 제1피스톤(20)을 통해 마스터실린더(10)에 전달되며, 그 압력은 제1피스톤(20)을 지지하는 제1스프링(22)에 의해 제2피스톤(30)으로 전달되고, 이때 NO밸브에 의해 제1챔버(21)와 제2챔버(31)에서 휠 실린더(미도시)로 각각 연통된 유로(미도시)가 폐쇄되어 브레이크액이 흘러나갈 곳이 없어지고, 제1피스톤(20)과 제2피스톤(30)은 더 이상 전진하지 못하게 되며, 계속해서 운전자가 페달을 밟는 압력이 증가하면 제1피스톤(20)이 제1스프링(22)을 압축시키면서 계속 전진하고, 제1챔버(21)의 브레이크액이 보어 단차부(11)와 실링요소(36)사이의 유로를 통하여 시뮬레이션 챔버(43)로 흘러들어 간다. 이때 시뮬레이션 스프링(42)에 의한 힘이 시뮬레이션 챔버(43) 및 제1챔버(21)내에 압력을 형성하게 되고, 그로 인하여 운전자는 답입감을 느끼게 된다.
또한, EHB시스템의 비정상 작동 모드에서는 차단밸브가 NO(Normally Open)상태이므로 운전자에 의해서 마스터실린더의 제1챔버(21) 및 제2챔버(31)의 브레이크액은 그대로 휠 실린더로 흘러나가게 되며, 제2챔버(31)의 브레이크액이 휠실린더로 흘러나감에 따라 제2피스톤(30)이 전진하게 되고 보어 단차부(11)에 형성된 유로(12)간격보다 제2피스톤(30)의 스트로크가 커지는 순간 제1챔버(21)와 제2챔버(31)사이의 유로가 폐쇄되어 기존의 컨벤셔널 브레이크에 적용되는 마스터실린더 와 동일하게 작동하게 되고, 브레이크 페달을 밟는 압력에 의한 차량제동이 이루어지는 구조로 되어 있다.
전술한 전자식유압브레이크시스템의 제동장치는 비정상 작동 모드에서 운전자의 페달 입력에 의해 마스터실린더내의 피스톤이 전진하여 시뮬레이션 피스톤으로의 유체 진입을 차단하기 이전까지 소요되는 스트로크가 길어짐에 따라 즉, 운전자 답력에 의한 압력형성이 시작되는 시점이 길어 신속한 압력 형성이 지연되는 문제점이 발생한다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 전자식유압브레이크시스템의 정상 작동 모드에서는 브레이크페달과 연결된 인풋요소와 마스터실린더의 피스톤을 기계적으로 서로 분리시키고, 비정상 작동 모드에서는 운전자의 답력에 따른 신속한 제동 압력을 형성할 수 있는 전자유압브레이크시스템의 제동장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 전자유압브레이크시스템의 제동장치는; 브레이크페달과 연결된 입력축과; 운전자의 답력을 감지하기 위한 페달작동감지장치와; 컨트롤하우징내에 마련되어 상기 입력축과 연결되어 페달 반력을 내주기 위한 페달시뮬레이터와; 상기 브레이크페달에 의해 제동압을 형성하여 휠브레이크측으로 유압력을 전달하기 위한 마스터실린더와; 상기 마스터실린더내의 제1피스톤에 유압력을 전달하기 위하여 헤드부가 상기 제1피스톤에 인접하여 마련된 컨트롤피스톤과; 상기 컨트롤피스톤과 상기 페달시뮬레이터 사이에 상기 마스터실린더의 압력을 제어하기 위한 컨트롤챔버와; 상기 컨트롤챔버에 운전자의 제동의지에 상응하는 유압을 전달하기 위한 유압공급장치를 포함하고,
상기 페달시뮬레이터는 상기 컨트롤하우징내에서 슬라이딩 가능한 페달시뮬레이터피스톤과, 상기 페달시뮬레이터피스톤내에서 상기 입력축의 진퇴운동과 함께 진퇴가능한 압력부재와, 상기 압력부재의 이동과 연동하여 슬라이딩 가능하도록 상기 페달시뮬레이터피스톤내에 마련된 시뮬레이터피스톤을 구비하며,
정상 작동 모드의 경우 상기 입력축에 가해진 힘이 상기 제1피스톤에 기계적으로 전달되지 않도록 상기 컨트롤피스톤은 상기 헤드부로부터 상기 페달시뮬레이터피스톤과 상기 시뮬레이터피스톤을 관통하여 형성된 연장부가 상기 압력부재에 형성된 가이드홈의 내벽과 일정간격 이격되도록 수용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마스터실린더의 압력을 배력하기 위해서 상기 헤드부의 직경은 상기 제1피스톤의 직경보다 크게 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 헤드부의 내부에는 상기 컨트롤챔버로 유입된 오일이 상기 제1피스톤과 상기 헤드부 사이의 공간으로 유동할 수 있도록 적어도 하나 이상의 소통구를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 페달시뮬레이터는 상기 압력부재의 동작을 상기 시뮬레이터피스톤에 전달하도록 상기 시뮬레이터피스톤과 상기 압력부재 사이에 마련된 제2시뮬레이터스프링과, 상기 시뮬레이터피스톤과 상기 페달시뮬레이터피스톤의 내벽 사이에 상기 시뮬레이터피스톤을 탄성 지지하는 제1시뮬레이터스프링을 포함하며, 상기 제1시뮬레이터스프링의 스프링상수는 상기 제2시뮬레이터스프링의 스프링상수에 비하여 상대적으로 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 정상 작동 모드의 경우에는 상기 헤드부는 상기 제1피스톤과 기계적으로 분리되어 작동하고, 상기 페달시뮬레이터에 의하여 답력이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 정상 작동 모드의 경우에는 상기 페달시뮬레이터피스톤은 상기 컨트롤챔버의 압력에 의해 상기 입력축의 방향으로 이동되고, 상기 컨트롤하우징에 마련된 걸림턱에 의해 이동이 제한되는 것을 특징으로 한다.
또한, 비정상 작동 모드의 경우에는 상기 압력부재는 상기 컨트롤피스톤의 연장부와 이격된 간격만큼 이동한 후 상기 컨트롤피스톤을 상기 제1피스톤의 방향으로 이동시키고, 상기 컨트롤피스톤은 상기 제1피스톤과 기계적으로 접촉하여 상기 입력축에 가해진 힘을 전달하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 전자식유압브레이크시스템의 정상 작동 모드에서는 브레이크페달과 연결된 인풋요소와 마스터실린더의 피스톤을 기계적으로 서로 분리시키고, 비정상 작동 모드에서는 운전자의 답력에 따른 신속한 제동 압력을 형성할 수 있는 효과를 발휘한다.
이하에서는 상기와 같은 본 발명의 전자식 유압 브레이크 시스템의 차량 제 동장치의 기술적 사상에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자 유압브레이크시스템의 제동장치는 제동시 운전자에 의해 조작되는 브레이크페달(300)과 연결된 입력축(310)과, 운전자의 답력을 감지하기 위하여 페달변위센서(510) 또는 스트로크센서(530)를 구비한 페달작동감지장치(500)와, 컨트롤하우징(200)내에 마련되어 입력축(310)과 연결되어 페달 반력을 내주기 위한 페달시뮬레이터(250)와, 브레이크페달(300)에 의해 제동압을 형성하여 휠브레이크(800a,800b)측으로 유압력을 전달하기 위한 마스터실린더(100)와, 마스터실린더(100)의 상부에 마련되어 오일을 저장하고 있는 리저버(120)와, 마스터실린더(100)내의 제1피스톤(110)으로 유압력을 전달하기 위하여 헤드부(211)와 연장부(212)로 형성되는 컨트롤피스톤(210)과, 컨트롤피스톤(210)과 페달시뮬레이터(250) 사이에 마련되어 마스터실린더(100)의 압력을 제어하는 컨트롤챔버(230)와, 컨트롤챔버(230)에 운전자의 제동의지에 상응하는 유압을 전달하기 위한 유압공급장치(600)와, 마스터실린더(100)와 휠브레이크(800a,800b) 사이에 마련되어 내부에 각종 유로가 형성되고 다수의 밸브, 펌프, 어큐뮬레이터등이 포함되어 있는 ABS(Anti-Lock Brake System) 유압 모듈(700)을 포함한다.
브레이크페달(300)과 연결된 입력축(310)은 페달시뮬레이터피스톤(251)내에서 축방향으로 이동 가능하게 마련된 압력부재(260)에 수용된다. 또한, 브레이크페달(300)에는 운전자의 제동의지를 감지하기 위한 페달변위센서(510)가 설치된다.
압력부재(260)의 일측에는 입력축(310)이 수용되는 수용홈(261)이 마련되고, 타측에는 컨트롤피스톤(210)의 연장부(212)가 일정간격 이격되어 수용되는 가이드홈(263)이 형성되어 페달시뮬레이터피스톤(251) 내부로 연장된다. 또한, 압력부재(260)의 외주연에는 반경방향으로 돌출된 돌출부(265)가 형성되고, 압력부재(260)에는 스트로크 센서(530)가 설치된다.
페달시뮬레이터피스톤(251) 내부에는 압력부재(260)의 이동에 따라 연동되어 축 방향으로 슬라이딩 가능한 시뮬레이터피스톤(253)이 마련된다. 또한, 시뮬레이터피스톤(253)과 압력부재(260)사이에는 압력부재(260)의 동작을 시뮬레이터피스톤(253)에 전달하는 제2시뮬레이터스프링(257)이 마련되고, 시뮬레이터피스톤(253)과 페달시뮬레이터피스톤(251)의 내벽 사이에는 시뮬레이터피스톤(253)을 탄성 지지하는 제1시뮬레이터스프링(255)이 마련된다.
한편, 제1시뮬레이터스프링(255)은 제2시뮬레이터스프링(257)에 비하여 스프링상수가 작은 것으로 마련된다. 이는 브레이크페달(300)과 연결된 입력축(310)에 의하여 압력부재(260)가 전진하면 시뮬레이터피스톤(253)을 탄성지지하는 제1시뮬레이터스프링(255)이 페달시뮬레이터피스톤(251)의 내벽 방향으로 압축되면서 입력축(310)의 전진방향과 반대방향으로 1차반발력을 가지게 되며, 제1시뮬레이터스프링(255)이 최대한 압축되었을때 압력부재(260)가 제2시뮬레이터스프링(257)을 밀어 제2시뮬레이터스프링(257)이 컨트롤피스톤(210)의 방향으로 압축되면서 2차반발력을 가지게 되어 전체적인 페달감이 2번의 선형적인 반발력에 의하여 적절한 페달감을 형성하기 위한 것이다.
페달시뮬레이터피스톤(251)의 일단에는 컨트롤하우징(200)에 마련된 걸림턱(290)에 의하여 후방으로의 이동이 제한되도록 페달시뮬레이터피스톤(251)의 반경방향 외측으로 돌출된 플랜지(258)가 마련되고, 타단에는 압력부재(260)가 페달시뮬레이터피스톤(251)의 후방으로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 반경방향 내측으로 돌출된 정지턱(259)이 마련된다.
마스터실린더(100)는 운전자가 밟은 페달의 압력을 마스터실린더로 전달하는 제1피스톤(110)과, 제1피스톤(110)의 전진동작에 의해 전진되는 제2피스톤(130)과, 제1피스톤(110)과 제2피스톤(130) 사이에서 오일을 압축할 수 있도록 마련된 제1챔버(140)와, 제1피스톤(110)과 제2피스톤(130) 사이에 설치되어 제1피스톤(110)의 동작을 제2피스톤(130)에 전달하는 제1스프링(170)과, 제2피스톤(130)과 마스터실린더의 내벽 사이에서 오일을 압축할 수 있도록 마련하는 제2챔버(141)와, 제2피스톤(130)과 마스터실린더 내벽 사이에 설치되어 제2피스톤(130)을 탄성지지하는 제2스프링(171)을 구비한다. 또한, 마스터실린더(100)내의 액압을 휠브레이크(800a,800b)측으로 전달하기 위하여 마스터실린더(100)의 하부에는 제1,2포트(150,151)가 구비된다. 그리고, 마스터실린더(100)의 내경은 시뮬레이터피스톤(253)의 직경보다 크게 형성된다.
제1피스톤(110)과 페달시뮬레이터피스톤(251) 사이에는 정상 작동 모드일 경우에 어큐뮬레이터(630)에 저장된 제동유압이 유입될 수 있는 오일공(270)이 컨트롤하우징(200)에 마련된다.
제1피스톤(110)과 인접한 부분에는 오일공(270)을 통하여 유입된 오일의 액 압을 제1피스톤(110)으로 전달하기 위한 컨트롤피스톤(210)이 마련된다. 컨트롤피스톤(210)은 컨트롤하우징(200)내에서 축방향으로 슬라이딩 가능하고, 제1피스톤(110)을 가압하는 헤드부(211)와 헤드부(211)로부터 페달시뮬레이터피스톤(251)과 시뮬레이터피스톤(253)을 관통하여 형성된 연장부(212)로 이루어지며, 헤드부(211)의 내부에는 컨트롤챔버(230)로 유입된 오일이 제1피스톤(110)과 헤드부(211) 사이의 공간으로 유동할 수 있도록 적어도 하나 이상의 소통구(213)가 형성되어 있고, 연장부(212)의 후단부는 압력부재(260)의 가이드홈(263)에 일정간격 이격되어 수용된다. 또한, 파스칼의 원리를 이용하여 마스터실린더(100)의 압력을 배력하기 위해서 헤드부(211)의 직경은 제1피스톤(110)의 직경보다 크게 설치된다.
즉, 정상 작동 모드의 경우 브레이크페달(300)과 연결된 입력축(310)에 가해진 힘이 제1피스톤(110)에 기계적으로 전달되지 않도록 연장부(212)의 후단부가 압력부재(260)의 가이드홈(263)에 일정간격 이격되어 수용된다.
그리고, 비정상 작동 모드의 경우 압력부재(260)는 컨트롤피스톤(210)의 연장부(212)와 이격된 간격만큼 이동한 후 컨트롤피스톤(210)을 제1피스톤(110)의 방향으로 이동시키고, 이러한 컨트롤피스톤(210)은 제1피스톤(110)과 기계적으로 접촉하여 입력축(310)에 가해진 힘을 전달함으로써, 마스터실린더(100) 압력에 의한 브레이크 압력을 형성하게 된다. 한편, 연장부(212)는 페달시뮬레이터피스톤(251)과 시뮬레이터피스톤(253)과는 구속되어 있지 않으므로 자유롭게 이동 가능하다.
컨트롤피스톤(210)과 페달시뮬레이터피스톤(251) 사이에는 마스터실린더(100)의 압력을 제어하는 컨트롤챔버(230)가 구비된다.
이러한 컨트롤챔버(230)에 제동유압을 제공하기 위한 유압공급장치(600)는 모터(610)에 의해 작동되는 펌프(620)를 포함한다. 모터(610)는 전자제어유닛(ECU : Electronic Control Unit)에 의하여 제어된다. 즉, 스트로크센서(530) 또는 페달변위센서(510)에 의한 페달 작동 감지 및 작동된 신호를 통하여 페달 스트로크 또는 페달 답력에 따른 운전자의 제동의지에 해당하는 압력을 ECU에 의하여 모터(610)를 제어하여 조절하게 된다.
또한, 유압공급장치(600)에는 펌프(620)의 출구측과 인렛밸브(650)사이에 마련되어 펌프(620)의 구동에 의해 생성된 고압의 오일을 임시 저장하는 어큐뮬레이터(630)를 포함한다. 그리고, 어큐뮬레이터(630)의 출구측에는 어큐뮬레이터의 오일압력을 측정하기 위한 압력센서(631)가 마련된다. 따라서, 압력센서(631)를 통하여 측정된 오일압력과 설정압력을 비교하여 측정 압력이 낮은 경우 펌프(620)를 구동하여 어큐뮬레이터(630)에 충전시킨다.
유압공급장치(600)에는 어큐뮬레이터(630)에 과도한 압력이 충진되는 것을 방지하기 위해 어큐뮬레이터(630)의 출구측과 후술할 아웃렛밸브(661)의 출구측을 연결하는 릴리프유로(640)를 마련하고 릴리프유로(640)에 릴리프밸브(641)가 마련된다. 릴리프밸브(641)는 평소 폐쇄상태를 유지하고 있다가 어큐뮬레이터(630)의 오일압력이 설정압력을 초과하는 경우 개방됨으로써 어큐뮬레이터(630)에 과도한 압력이 발생하는 것을 방지한다.
그리고, 어큐뮬레이터(630)의 출구측에는 인렛밸브(650)가 마련되는데, 평소 닫힌 상태를 유지하는 노말 클로즈형으로 구비되어 운전자가 브레이크 페달을 밟는 경우 개방되어 어큐뮬레이터(630)에 저장된 제동오일을 컨트롤챔버(230)에 전달한다.
또한, 유압공급장치(600)에는 컨트롤챔버(230)측과 펌프(620)의 입구측을 연결하는 리턴유로(660)가 마련되고, 리턴유로(660)의 중도에는 컨트롤챔버(230)의 오일을 펌프(620)의 입구측으로 유출시키는 아웃렛밸브(661)가 마련된다.
이러한 유압공급장치(600)는 오일공(270)과 연결된 유압라인(670)을 통하여 컨트롤챔버(230)로 오일이 유출입 가능하도록 연결된다.
도 3은 본 발명의 ABS 유압 모듈을 나타낸 개략도로서 휠브레이크(800a,800b)로 전달되는 제동유압을 제어하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브(710a,710b,730a,730b)와, ABS 감압모드시 휠브레이크(800a,800b)에서 빠져나온 오일을 일시 저장하는 저압어큐뮬레이터(750a,750b)와, 이 저압어큐뮬레이터(750a,750b)에 저장된 오일을 흡입하여 토출하는 펌프(770)와, 마스터실린더(100)의 제1,2포트(150,151)측과 각 펌프(770)의 인렛측을 연결하는 오일흡입유로(790a,790b)를 구비한다. 다수개의 솔레노이드밸브는 각 휠브레이크(800a,800b)의 상류측에 배치되는 NO형 솔레노이드밸브(710a,730a)와 하류측에 배치되는 NC형 솔레노이드밸브(710b,730b)로 구별되며, 전자제어유닛(미도시)에 의하여 차속에 따라 각 솔레노이드밸브(710a,710b,730a,730b)의 개폐작동을 제어하게 된다.
다음으로는 본 발명의 실시예에 따른 유압브레이크시스템의 제동장치의 동작에 대해 설명하기로 한다.
EHB시스템의 정상 작동 모드의 경우, 도 2를 참조하면, 운전자가 브레이크페 달(300)을 가압하는 경우 브레이크페달(300)과 연결된 입력축(310)은 축방향으로 좌측으로 전진하게 되며 그와 동시에 압력부재(260)가 페달시뮬레이터피스톤(251)내에서 좌측으로 전진하게 된다. 압력부재(260)의 이동은 스트로크센서(530)에 의하여 검출되고, 검출된 신호는 ECU로 보내지게 된다. ECU는 이에 따라서 제동유압을 생성하기 위하여 펌프(620)를 동작시키기 위한 모터(610)를 구동시킨다. 이러한 펌프(620)에 의하여 생성된 고압의 오일은 어큐뮬레이터(630)에 저장된다. 즉, 유압공급장치(600)는 페달변위센서(510) 또는 스트로크센서(530)에 의해 운전자의 제동의지를 감지하여 ECU에 전송하고, ECU는 펌프(620)에 의하여 가압된 오일을 저장하고 있는 어큐뮬레이터(630)에서 운전자의 제동의지에 상응하는 유압을 인렛밸브(650)를 개방시켜 유압라인(670)을 통하여 컨트롤챔버(230)에 전달되게 한다.
이렇게 컨트롤챔버(230)에 유입된 제동유압은 도 2를 참조하면, 좌측으로는 컨트롤피스톤(210)에 작용하게 되고, 우측으로는 페달시뮬레이터피스톤(251)에 작용하게 된다. 그러나 페달시뮬레이터피스톤(251)은 컨트롤하우징(200)내에 마련된 걸림턱(290)에 의하여 지지되기 때문에 우측으로의 이동이 제한되게 된다. 또한, 컨트롤피스톤(210)은 컨트롤챔버(230)내의 유압에 의하여 좌측으로 이동하게 되어 컨트롤피스톤(210)과 인접하여 있는 제1피스톤(110)에 유압을 전달하며, 이에 따라 제1피스톤(110)이 제2피스톤(130)을 좌측으로 밀게되어 제1,2챔버(140,141)에 의해 오일을 압축한 후 제1,2포트(150,151)에 의하여 ABS유압모듈로 오일이 유입되어 휠브레이크(800a,800b)측으로 전달된다.
한편, 입력축(310)이 좌측으로 전진함에 따라서 압력부재(260)가 컨트롤피스 톤(210)의 연장부(212) 사이에 마련된 여유공간(S)으로 전진하는 동안 컨트롤챔버(230)에 유입된 유압에 의해 컨트롤피스톤(210)의 헤드부(211)가 좌측으로 이동하여 제1피스톤(110)을 압력부재(260)가 전진하는 방향과 같은 방향으로 이동시킨다. 따라서, 정상 작동 모드에서는 압력부재(260)와 제1피스톤(110)은 기계적으로 연결되지 않으므로, 입력축(310)을 통하여 압력부재(260)에 전달된 힘은 제1피스톤(110)으로 전달되지 않게 된다.
또한, 컨트롤챔버(230)에 유입된 유압에 의하여 페달시뮬레이터피스톤(251)은 걸림턱(290)에 의하여 우측으로의 이동이 제한되며, 운전자가 브레이크페달(300)을 밟은 경우 에 브레이크페달(300)과 연결된 입력축(310)에 의하여 압력부재(260)가 전진하면 시뮬레이터피스톤(253)을 탄성지지하는 제2시뮬레이터스프링(257)이 시뮬레이터피스톤(253)의 방향으로 압축되면서 입력축(310)의 전진방향과 반대방향으로 1차반발력을 가지게 되며, 제2시뮬레이터스프링(257)이 최대한 압축되었을때 시뮬레이터피스톤(253)이 제1시뮬레이터스프링(255)을 밀어 제2시뮬레이터스프링(257)이 압력부재(260)의 전진방향으로 압축되면서 2차반발력을 가지게 되어 전체적인 페달감이 2번의 선형적인 반발력에 의하여 적절한 페달감을 형성하게 된다. 따라서, 운전자에게 통상의 페달감을 부여하게 되는 것이다.
EHB시스템의 비정상 작동 모드의 경우에는 컨트롤챔버(230)로의 제동유압은 유입되지 않으나, 브레이크페달(300)의 작동과 함께 입력축(310) 및 압력부재(260)는 좌측으로 전진하게 되며, 이에 따라서 제1시뮬레이터스프링(255)을 전진방향으로 압축하게 된다. 제1시뮬레이터스프링(255)이 최대한 압축하여 페달시뮬레이터피 스톤(251)에 밀착된 후에는 제2시뮬레이터스프링(257)을 압축하게 되며, 이에 따라 페달시뮬레이터피스톤(251)이 컨트롤챔버(230)를 가압함과 동시에 컨트롤피스톤(210)에 밀착된다. 또한, 압력부재(260)도 여유공간(S)만큼 이동한 후 컨트롤피스톤(210)의 연장부(212)에 접촉하여 컨트롤피스톤(210)을 전진시키게 된다. 따라서, 컨트롤피스톤(210)은 입력축(310)과 제1피스톤(110)을 서로 연결시키게 된다.
이에 따라, 제1피스톤(110)이 좌측으로 전진하여 제2피스톤(130)을 전진시키게 되므로, 제1,2챔버(140,141)내의 오일을 압축하여 제1,2포트(150,151)에 의하여 ABS유압모듈로 오일이 유입되어 휠브레이크(800a,800b)측으로 전달된다. 따라서, 브레이크 압력의 신속한 형성이 가능하게 된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 페달시뮬레이터를 구비한 마스터실린더를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전자유압브레이크시스템의 제동장치 및 유압공급장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전자유압브레이크시스템의 제동장치 및 ABS유압모듈을 나타낸 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100: 마스터실린더 110: 제1피스톤
200: 컨트롤하우징 210: 컨트롤피스톤
230: 컨트롤챔버 250: 페달시뮬레이터
251: 페달시뮬레이터피스톤 260: 압력부재
253: 시뮬레이터피스톤 255: 제1시뮬레이터스프링
257: 제2시뮬레이터스프링 263: 가이드홈
300: 브레이크페달 310: 입력축
400: 푸쉬로드 500: 페달작동감지장치
600: 유압공급장치 700: ABS유압모듈
800a,800b: 휠브레이크

Claims (7)

  1. 브레이크페달과 연결된 입력축과; 운전자의 답력을 감지하기 위한 페달작동감지장치와; 컨트롤하우징내에 마련되어 상기 입력축과 연결되어 페달 반력을 내주기 위한 페달시뮬레이터와; 상기 브레이크페달에 의해 제동압을 형성하여 휠브레이크측으로 유압력을 전달하기 위한 마스터실린더와; 상기 마스터실린더내의 제1피스톤에 유압력을 전달하기 위하여 헤드부가 상기 제1피스톤에 인접하여 마련된 컨트롤피스톤과; 상기 컨트롤피스톤과 상기 페달시뮬레이터 사이에 상기 마스터실린더의 압력을 제어하기 위한 컨트롤챔버와; 상기 컨트롤챔버에 운전자의 제동의지에 상응하는 유압을 전달하기 위한 유압공급장치를 포함하고,
    상기 페달시뮬레이터는 상기 컨트롤하우징내에서 슬라이딩 가능한 페달시뮬레이터피스톤과, 상기 페달시뮬레이터피스톤내에서 상기 입력축의 진퇴운동과 함께 진퇴가능한 압력부재와, 상기 압력부재의 이동과 연동하여 슬라이딩 가능하도록 상기 페달시뮬레이터피스톤내에 마련된 시뮬레이터피스톤을 구비하며,
    정상 작동 모드의 경우 상기 입력축에 가해진 힘이 상기 제1피스톤에 기계적으로 전달되지 않도록 상기 컨트롤피스톤은 상기 헤드부로부터 상기 페달시뮬레이터피스톤과 상기 시뮬레이터피스톤을 관통하여 형성된 연장부가 상기 압력부재에 형성된 가이드홈의 내벽과 일정간격 이격되도록 수용되는 것을 특징으로 하는 전자유압브레이크시스템의 제동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스터실린더의 압력을 배력하기 위해서 상기 헤드부의 직경은 상기 제1피스톤의 직경보다 크게 설치되는 것을 특징으로 하는 전자유압브레이크시스템의 제동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부의 내부에는 상기 컨트롤챔버로 유입된 오일이 상기 제1피스톤과 상기 헤드부 사이의 공간으로 유동할 수 있도록 적어도 하나 이상의 소통구를 형성하는 것을 특징으로 하는 전자유압브레이크시스템의 제동장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 페달시뮬레이터는 상기 압력부재의 동작을 상기 시뮬레이터피스톤에 전달하도록 상기 시뮬레이터피스톤과 상기 압력부재 사이에 마련된 제2시뮬레이터스프링과, 상기 시뮬레이터피스톤과 상기 페달시뮬레이터피스톤의 내벽 사이에 상기 시뮬레이터피스톤을 탄성 지지하는 제1시뮬레이터스프링을 포함하며, 상기 제1시뮬레이터스프링의 스프링상수는 상기 제2시뮬레이터스프링의 스프링상수에 비하여 상대적으로 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 전자유압브레이크시스템의 제동장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    정상 작동 모드의 경우에는 상기 헤드부는 상기 제1피스톤과 기계적으로 분리되어 작동하고, 상기 페달시뮬레이터에 의하여 답력이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자유압브레이크시스템의 제동장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    정상 작동 모드의 경우에는 상기 페달시뮬레이터피스톤은 상기 컨트롤챔버의 압력에 의해 상기 입력축의 방향으로 이동되고, 상기 컨트롤하우징에 마련된 걸림턱에 의해 이동이 제한되는 것을 특징으로 하는 전자유압브레이크시스템의 제동장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    비정상 작동 모드의 경우에는 상기 압력부재는 상기 컨트롤피스톤의 연장부와 이격된 간격만큼 이동한 후 상기 컨트롤피스톤을 상기 제1피스톤의 방향으로 이동시키고, 상기 컨트롤피스톤은 상기 제1피스톤과 기계적으로 접촉하여 상기 입력축에 가해진 힘을 전달하는 것을 특징으로 하는 전자유압브레이크시스템의 제동장치.
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